trabajo domiciliario de metrados de obras.

   

Clavos Corrientes

 Dimensiones Cantidad aprox. de clavos x kilo

1 x 16 1.205

1 1/2 x 15 761

1 1/2 x 14 730

2 x 14 626

2 x 12 377

2 1/2 x 11 239

3 x 10 173

3 1/2 x 9 109

4 x 8 81

5 x 6 46

6 x 5 36

Clavo Techo Cabeza Redonda

Medida pulg. x BWG Unidades Kg. aprox

2 1/2 " * 8 120

Clavo Techo Plancha de 5 V

Medida pulg. x BWG Unidades Kg. aprox

1 3/4 " * 8 160

Clavo Zincado para Tejuela Asfáltica

Medida pulg. x BWG Unidades Kg. aprox

1 " * 11 507

Clavo para Teja de Acero Gavillada

Medida pulg. x BWG Unidades Kg. aprox

2" * 10 251

Clavo para Teja Colonial Gavillada

Medida pulg. x BWG Unidades Kg. aprox

2 3/4 " * 10 160

 

Puntas Corrientes

Medida Cantidad aprox de puntas x kilo

2 1/2 375

2 x 14 609

1 x 1/2 x 15 1290

 

Grapas galvanizadas

Medida Cantidad aprox de grapas x kilo

1 1/2 x 8 120

1 1/4 x 10 230

1 x 12 387

3 / 4 x 14 1060

Cuanto cubre un triplay y que area cubre:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Todas las maderas, excepto el pino, se venden por pie de acuerdo a la medida solicitada y están disponibles en varias presentaciones: Tablón, tabla, viga y cuartón. Para mayores informes favor de comunicarse a la dirección.

 

PINO en 1ª y 2ª MEDIDAS: Grueso = pulgadas, Ancho = pulgadas, Largo = pies.

TABLA 1 x 4x8 1 x 6x81 x 8x81 x 10x81 x 12x8

TABLÓN 1.5 x 4x81.5 x 6x81.5 x 8x81.5 x 10x81.5 x 12x8

VIGA ESTUFADA

3.5 x 6x163.5 x 6x203.5 x 8x123.5 x 8x143.5 x 8x163.5 x 8x183.5 x 8x203.5 x 8x243.5 x 8x283.5 x 8x32

1 x 4x10 1 x 6x101 x 8x101 x 10x101 x 12x10

1.5 x 4x101.5 x 6x101.5 x 8x101.5 x 10x101.5 x 12x10

VIGA NATURAL

3 x 6x164 x 8x124 x 8x164 x 8x184 x 8x20

 

 

 

2 x 4x82 x 6x82 x 8x82 x 10x82 x 12x8

 

 

 

2 x 4x102 x 6x102 x 8x102 x 10x102 x 12x10

Arriba

MADERA PARA CONSTRUCCIÓNMEDIDAS: Grueso = pulgadas, Ancho = pulgadas, Largo =

pies.

POLÍN3.5 x 3.5 x 8 nacional3.5 x 3.5 x 103.5 x 3.5 x 8 importado4 x 4 x 8

POSTE IMPREGNADO CON SALESEl Diámetro varía de 6-8 pulgadas8 pies de largo10 pies de largo12 pies de largo25 pies de largo

CIMBRAPLAY1.22 x 2.44   ( 16mm. / 19mm. )

BARROTE1.5 X 3.5 X 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHAFLÁN8 pies de largo

Arriba

TRIPLAY MEDIDAS: Ancho y largo = Mts; Grosor = mm.

TRIPLAY DE PINO1.22 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. / 9mm. / 12mm. / 16mm. / 19mm. )   .91 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. )  .91 x 2.14   ( 3mm. / 6mm. )  .76 x 2.14   ( 3mm. / 6mm. )

TRIPLAY INDUSTRIAL DE PINO1.22 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. / 9mm. / 12mm. / 16mm. / 19mm. )

CIMBRAPLAY1.22 x 2.44   ( 16mm. / 19mm. )

TRIPLAY DE CAOBILLA1.22 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. / 9mm. / 12mm. / 19mm. normal y listonado. )  .91 x 2.14   ( 3mm. / 6mm. )

TRIPLAY DE OKUME1.22 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. / 19mm. normal y listonado. )  .91 x 2.14   ( 3mm. / 6mm. )

TRIPLAY DE CEDRO1.22 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. / 6mm. c. blanco / 12mm. / 19.mm c. blanco. )  .91 x 2.14   ( 3mm. / 6mm.)

TRIPLAY DE CAOBA1.22 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. / 19.mm. )  .91 x 2.14   ( 3mm. / 6mm.)

TRIPLAY DE ENCINO1.22 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. )  .91 x 2.14   ( 3mm. / 6mm. )

TRIPLAY DE CHACA1.22 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. )  .91 x 2.14   ( 6mm. )

TRIPLAY DE SANDE1.22 x 2.44   ( 3mm. / 19mm. )

TRIPLAY DE LUAN1.22 x 2.44   ( 6mm. )

TRIPLAY DE CUMALA1.22 x 2.44   ( 6mm. )

Arriba

AGLOMERADOSMEDIDAS: Ancho y largo = Mts; Grosor = mm.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MACOPAN1.22 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. / 9.mm / 12mm. / 16mm. / 19mm. )

NOVOPAN1.22 x 2.44   ( 12mm. / 16mm. / 19mm. ) Ponderosa1.22 x 2.44   ( 25mm. )Aglomerado mixto1.22 x 2.44   ( 16mm. )

MACOCELL1.22 x 2.44   ( 2.5mm. / 3mm. / 5.5mm. )

FIBRACELLy decorativo1.22 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. )  PERFOCELL1.22 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. )

FIBRANOVA MDF1.22 x 2.44   ( 3mm. / 6mm. / 9.mm / 12mm. / 16mm. / 19mm. / 25mm. )

PANELART1.22 x 2.44   ( 6mm. / 12mm. / 16mm. / 19mm. )Color 1.22 x 2.44   (16mm. )

Arriba

VARIOSMEDIDAS: Ancho y largo = Mts; Grosor = mm.

EXHIBIPANEL Natural y Blanco1.22 x 2.44

EUCATEX1.22 x 2.44   (12mm.)

CELOTEXNatural y asfaltado  1.22 x 2.44   (12mm.)

WAFERNacional e importado 1.22 x 2.44   ( 10mm. / 12mm.)

TRIPLAY DECORATIVONacional e importado1.22 x 2.44   (3mm.)

Tipos de cable de instalaciones eléctricas:

1. Introducción

El cable es el medio a través del cual fluye la información a través de la red. Hay distintos tipos de cable de uso común en redes LAN. Una red puede utilizar uno o más tipos de cable, aunque el tipo de cable utilizado siempre

estará sujeto a la topología de la red, el tipo de red que utiliza y el tamaño de esta.

 

Cable Par trenzado Cable Coaxial

Fibra Óptica

2. Conectores

Wall plates:Son las tapas plásticas que se encuentran normalmente en las paredes y es donde se inserta el cable para conectar la máquina en la red.

 

Tipos de Wall Plates:Existen varios tipos de Wall Plates entre los que podemos mencionar tres:

1. Económico 2. De lujo 3. Superficial

Los Wall Plates son modulares y vienen sin conectores, por lo que se les debe agregar el conector que se necesite.Los Wall Plates de lujo permiten desde un conector hasta cuatro, por ejemplo en un Wall Plate (caja) se puede colocar un conector RJ45, uno telefónico y un BNC.Los Wall Plates Superficiales son cajas plásticas que se usan cuando no se dispone de un cajetín.Por ejemplo si se desea colocar un punto de computador y uno de teléfono en una sala de conferencia que no tiene tubería y cafetín empotrado en la pared, la única solución es usar un cajetín superficial. Existen Wall Plates superficiales de uno y dos huecos.

Tipos de conectores (insertos)

  INSERTO RJ45  P/N: I RJ45, I RJ45 L  P/N: I RJ45 DL

  Conector hembra RJ45  Para conectarse RJ45 UTP CAT 5  También para telefonía  Cumplen normativa 586 A y 586B

  INSERTO BNC  P/N: I BNC, I BNC L

  Para cables y conectores tipo coaxial BNC  RG58 y RG59

  INSERTO TV  P/N: I VIDEO, I VIDEO L

  Para señales de TV y VIDEO

  INSERTO FIBRA  P/N: I FIBRA, I FIBRA L

  Para aplicaciones con conectores de fibra  óptica

  INSERTO BLANK 2  P/N: I BLANK, I BLANK2

  Para rellenar un hueco no usado en un wall  plate

Patch cord:

Son cables de conexión de red . Su punta termina en un RJ-45 macho.

3. Ductos

Canaletas:Las canaletas son tubos metálicos o plásticos que conectados de forma correcta proporcionan al cable una segunda pantalla o protección.Las canaletas metálicas se fabrican bajo la normaNEMA VE1 Class 8C, ASTM B633, ASTM A123.Estas se fabrican de acuerdo a las exigencias del proyecto.

Comportamiento frente a las perturbaciones EMEl efecto de pantalla de una canaleta metálica depende de la posición del cable. La mejor canaleta metálica es ineficaz si sus extremos están mal conectados.

Conexión a los armariosLos extremos de las canaletas (tubos metálicos) deben estar atornillados a los armarios metálicos de forma que la conexión sea adecuada.

4. Tipos de canaletas

Canaletas tipo escaleras:Estas bandejas son muy flexibles, de fácil instalación y fabricadas en diferentes dimensiones, bajo pedido.Son de uso exclusivo para zonas techadas, fabricadas en planchas de acero galvanizado de 1.5 Mm. y 2.0 Mm. de espesor.Su diseño permite al contratista escoger conductores para instalaciones no entubadas, lo cual significa un ahorro considerable.

Tipo CerradaBandeja en forma de "U", utilizada con o sin tapa superior, para instalaciones a la vista o en falso techo. Utilizadas tanto para instalaciones eléctricas, de comunicación o data.Este tipo de canaleta tiene la ventaja de poder recorrer áreas sin techar si se cuenta con la tapa adecuada. Fabricadas en plancha galvanizada, en espesores y dimensiones según la especificación del cliente.

Tipos EspecialesSe pueden fabricar todo tipo de diseños y colores bajo pedidos especiales.Estas bandejas pueden ser del tipo de colgar o adosar en la pared y pueden tener perforaciones para albergar salidas para interruptores, toma - corrientes, datos o comunicaciones.La pintura utilizada en este tipo de bandejas es electrostática en polvo, dándole un acabado insuperable.

Canaletas plásticas: Canales ranurados:Facilita y resuelve todos los problemas de conducción y distribución de cables. Se utilizan para fijación a paredes, chasis y paneles, vertical y horizontalmente.Los canales, en toda su longitud, están provistas de líneas de prerruptura dispuestas en la base para facilitar el corte de un segmento de la pared para su acoplamiento con otras canales formando T, L, salida de cables, etc.

Canal salvacables:Diseñado especialmente para proteger y decorar el paso de cables de: telefonía, electricidad, megafonía, computadores, etc. por suelos de oficinas.Los dos modelos de Salvacables disponen de tres compartimentos que permiten diferenciar los distintos circuitos.

5. Paneles de parcheo ( Patch Panel )

Patch-Panels: Son estructuras metálicas con placas de circuitos que permiten interconexión entre equipos. Un Patch-Panel posee una determinada cantidad de puertos (RJ-45 End-Plug), donde cada puerto se asocia a una placa de circuito, la cual a su vez se propaga en pequeños conectores de cerdas (o dientes - mencionados con anterioridad). En estos conectores es donde se ponchan las cerdas de los cables provenientes de los cajetines u otros Patch-Panels. La idea del Patch-Panel además de seguir estándares de redes, es la de estructurar o manejar los cables que interconectan equipos en una red, de una mejor manera. Para ponchar las cerdas de un cable Twisted Pair en el Patch-Panel se usa una ponchadora al igual que en los cajetines.El estándar para el uso de Patch-Panels, Cajetines y Cables es el siguiente:

Se conecta un cable o RJ-45 (Plug-End) de una maquina al puerto (Jack-End) del cajetin. Se debe tener cuidado con esto ya que el cable puede ser cruzado o no.

De la parte dentada interna del cajetin se conectan las cerdas de otro cable hasta la parte dentada del Patch-Panel. El cable se pasa a través de las canaletas previamente colocadas.

Del puerto externo del patch-panel (Jack-End) se coloca un cable corto hacia el hub o el switch.

Un Rack (o soporte metálico): Es una estructura de metal muy resistente, generalmente de forma cuadrada de aproximadamente 3 mts de alto por 1 mt de ancho, en donde se colocan los equipos regeneradores de señal y los Patch-Panels, estos son ajustados al rack sobre sus orificios laterales mediante tornillos.

Componentes de un Rack

Bases y estructuras de aluminio perforado. Bandejas porta equipos Organizadores verticales Multitomas con protección de picos

Bandejas para servidores Bandejas para baterías

Otras informaciones:

Capítulo 3:

 Los cables

Los cables más habituales son los conductores metálicos, ya sean macizos de una sola pieza o en forma de cuerpo constituido por un conjunto de hilos. Su diámetro, es decir la sección de los conductores, depende de la cantidad de corriente que deban transportar. La mayoría de los productores de conductores de energía eléctrica atienden a las normas del sistema métrico decimal para especificar la sección de cada cable. Las secciones más corrientes son las de 1 y 1,5 mm2, empleadas para la iluminación y la de 2,5 mm2 para aparatos de gran consumo.

Tipos de cables.-

A. De dos conductores y toma de tierra.

- En sección de 10 mm2 se utilizan para suministrar corriente a hornos y aparatos de gran competencia.

- En sección de 6 mm2 suelen utilizarlos en circuitos destinados a alimentar hornos eléctricos superiores a 12 kw.

- En sección de 4 mm2 estos conductores se usan en hornos, cocinas y pequeños calentadores.

- En sección de 2,5 mm2 los conductores más habituales en el circuito principal eléctrico de una casa.

-En sección de 1,5 mm2: los cables que suelen componer los circuitos de iluminación.

B. De tres conductores y toma tierra.

-En sección de 1 mm2 se usan en conmutadores para circuitos de iluminación.

C. Conductores flexibles.

- Cables sin doble aislamiento en sección de 0,5 y 0,75 mm2 se utilizan en aparatos de escasa potencia.

- Cables de dos conductores en sección de 0,5 y 0,75 mm2 se emplean para apliques y herramientas eléctricas.

- Cables de dos conductores y toma tierra en sección de 1 y 1,5 mm2 se utilizan para distintos aparatos.

- Circulares trenzados en sección de 1 y 1,25 mm2 se usan para estufas y radiadores eléctricos.

- Irretorcibles en sección de 1,5 y 1,25 mm2 se usan en planchas, cafeteras eléctricas y aparatos similares.

- Termo-resistentes en sección de 0,5 y 1,25 mm2 se utilizan para bombillas entre 100 y 200 w.

- Blancos para conexiones con poca intensidad de corriente se usan en lámparas de pie o sobremesa.

Accesorios de instalaciones sanitarias:

ESTUDIO Y DISEÑO DE INSTALACIONES SANITARIAS DOMICILIARIAS

INTRODUCCION

En la construcción de las edificaciones, uno de los aspectos más importantes es el diseño de la red de instalaciones sanitarias, debido a que debe satisfacer las necesidades básicas del ser humano, como son el agua potable para la preparación de alimentos, el aseo personal y la limpieza del hogar, eliminando desechos orgánicos, etc.

Las instalaciones sanitarias estudiadas en este caso, son del tipo domiciliario, donde se consideran los aparatos sanitarios de uso privado. Estas instalaciones básicamente deben cumplir con las exigencias de habitabilidad, funcionabilidad, durabilidad y economía en toda la vivienda.

El diseño de la red sanitaria, que comprende el cálculo de la pérdida de carga disponible, la pérdida de carga por tramos considerando los accesorios, el cálculo de las presiones de salida, tiene como requisitos: conocer la presión de la red pública, la presión mínima de salida, las velocidades máximas permisibles por cada tubería y las diferencias de altura, entre otros. Conociendo estos datos se logrará un correcto dimensionamiento de las tuberías y accesorios de la vivienda, como se verá en el presente trabajo.

El trabajo se basa en el método más utilizado para el cálculo de las redes de distribución interior de agua, que es el denominado Método de los gastos probables, creado por Roy B. Hunter, que consiste en asegurar a cada aparato sanitario un número de “unidades de gasto” determinadas experimentalmente.

OBJETIVOS

Objetivo General

Estudiar las redes de distribución de agua domiciliarias, así como las de desagüe.

Objetivos Específicos

Estudio de la isometría de la vivienda en estudio, para definir el punto y tramo más desfavorable. Determinación de la pérdida de carga disponible y por tramos. Determinación de los diámetros de tuberías, en base a sus velocidades permisibles, y

accesorios. Cálculo de las presiones de salida. Aplicación de un sistema de distribución indirecto.

REVISION BIBLIOGRAFICA

SERVICIOS hidrosanitarios para edificaciones

Es el conjunto de tuberías, equipos y accesorios que se encuentran dentro del límite de propiedad de la edificación y que son destinados a suministrar agua libre de contaminación y a eliminar el agua servida.

Estos servicios se encuentran dentro del límite de propiedad de los edificios, tomando como punto de referencia la conexión domiciliaria.

Sus objetivos son:

Dotar de agua en cantidad y calidad suficiente para abastecer a todos los servicios sanitarios dentro de la edificación.

Evitar que el agua usada se mezcle con el agua que ingresa a la edificación por el peligro de la contaminación.

Eliminar en forma rápida y segura las aguas servidas; evitando que las aguas que salen del edificio reingresen a el y controlando el ingreso de insectos y roedores en la red.

3.1.1 Tipos de instalaciones hidrosanitarias

Las instalaciones hidrosanitarias de una edificación comprenden en general los siguientes tipos de sistemas:

o Distribución de agua fría

o Distribución de agua caliente

o Distribución de agua contra incendios

o Distribución de agua para recreación

o Redes de desagüe y ventilación

o Colección y eliminación de agua de lluvia

Distribución de agua para instalaciones industriales (vapor, etc.)

3.1.2 Ubicación de los servicios

La ubicación de los servicios en la edificación debe siempre permitir la mínima longitud posible de tuberías desde cada salida hasta las conexiones domiciliarias, siendo además deseable que su recorrido no cruce los ambientes principales (sala, comedor, hall). Las menores distancias incidirán en al presión del sistema, disminuyendo las perdidas de carga y facilitando el usar diámetros mas pequeños, con la consiguiente reducción de costos.

Es recomendable concentrar en lo posible los servicios sanitarios, puesto que además de simplificar el diseño de las instalaciones y facilitar su montaje, se posibilita reunir en una sola área, casi siempre la de servicio, los trabajos de mantenimiento y reparación o reposición de elementos.

Las áreas de los espacios destinados a servicios sanitarios se definen en función a la cantidad de usuarios y al espacio mínimo indispensable para la circulación de las personas en relación con el uso de los aparatos. Estas áreas por la calidad de los acabados que deben presentar para garantizar una fácil limpieza de las mismas (mayólica, loseta, etc.) son las más costosas de la edificación. La cantidad y tipo de aparatos sanitarios a instalarse están normados por el Reglamento Nacional de Construcciones Titulo X - capitulo II.2.

En relación a la ubicación de los aparatos sanitarios en el interior de los ambientes, deben considerarse además de las exigencias de orden arquitectónico, las siguientes condiciones:

El inodoro debe ser colocado siempre lo mas cerca posible del ducto de tuberías o del muro principal del baño, facilitando su directa conexión con el colector vertical que se halla en su interior, y a través de este con el colector principal de desagües o con la caja de registros mas próxima; de modo que se emplee el recorrido mas corto, se eviten accesorios, se facilite la descarga y se logre el menor costo.

El lavatorio debe quedar próximo a una ventana (si la hay) para recibir luz natural; es necesario prolongar la tubería de descarga para lograr una buena ventilación de las tuberías por tratarse del aparato de descarga mas alta. Además debe permitir empotrar botiquines con espejos en el muro donde se encuentre instalado, exactamente en la parte superior.

El alféizar de la ventana bajo la cual se instala un lavadero debe estar como mínimo 1.20 m sobre el nivel de piso terminado, salvo el caso en que la gritería no sea instalada en el muro sino sobre el mueble donde se halla empotrado el lavadero.

La ventilación en el baño debe ser natural y por diferencia de temperaturas; es importante garantizar una permanente circulación de aire.

En cuanto a al ubicación de las instalaciones con la relación a la estructura, por lo general suele preferirse el empotramiento en muros y losas. Si bien las instalaciones eléctricas por sus reducidos diámetros pueden ubicarse en los alvéolos de la albañilería o en las losas; no ocurre lo mismo en las instalaciones sanitarias por sus diámetros relativamente mayores y porque requieren de periódico control y registro.

Las instalaciones sanitarias deben ubicarse de tal manera que no comprometan los elementos estructurales. Lo recomendable es utilizar ductos para los tramos verticales y colocar los tramos horizontales en falsos contrapisos u ocultos en falso cielo raso.

3.1.3 Materiales para instalaciones sanitarias

TUBERIAS Y ACCESORIOS DE AGUA POTABLE

Se pueden encontrar de los siguientes materiales:

Fierro fundido: ya no se usan en instalaciones interiores por su alto costo y peso elevado. Fierro galvanizado: son las de mayor uso junto con las de plástico, por su mayor durabilidad; uso

de accesorios del mismo material en las salidas de agua, menor riesgo de fractura durante su manipuleo.

Acero: para uso industrial o en líneas de impulsión sujetas a grandes presiones. Cobre: son las mejores para las instalaciones de agua potable, sobre todo para conducir agua

caliente, pero su costo es muy elevado y se requiere mano de obra especializado para su instalación.

Bronce: solo tiene en la actualidad un uso industrial. Plomo: se utilizan en conexiones domiciliarias; han sido dejadas de lado al comprobarse que en

determinados caso se destruyan rápidamente por la acción de elementos químicos hallados en el agua; sin embargo aun se utilizan como abastos de aparatos sanitarios.

Asbesto - cemento: solo se utilizan en redes exteriores. Plástico: PVC rígido para conducción de fluidos a presión SAP (Standard Americano Pesado).

Estas tuberías se fabrican de varias clases: clase 15 (215 lb/pulg2), clase 10 (150 lb/pulg2), clase 7.5 (105 lb/pulg2) y clase 5 (lb/pulg2), en función a la presión que pueden soportar.

Poseen alta resistencia a la corrosión y a los cambios de temperatura, tienen superficie lisa, sin porosidades, peso liviano y alta resistencia al tratamiento químico de aguas con gas cloro o fluor.

TUBERIAS Y ACCESORIOS PARA DESAGUE

Se pueden encontrar de los siguientes materiales:

Asbesto - cemento: son muy frágiles por lo que requieren una manipulación cuidadosa, tienen un costo elevado y existe carencia de accesorios en el mercado (solo se atienden bajo pedido); se utilizan para redes externas.

Arcilla vitrificado: para redes exteriores, no existe producción en gran escala. Concreto: para uso exterior, es muy utilizada en tramos rectos sin accesorios. Fierro fundido: para uso general en redes interiores y exteriores, tuberías de ventilación.

Actualmente han caído en desuso debido a su costo y peso que hacen la instalación más cara y complicada.

Plomo: para trampas y ciertos trabajos especiales. Fierro forjado: para uso industrial. Plástico: PVC rígido SAL. Estas tuberías se encuentran en diámetros de 2”, 3”, 4”, 6” y 8”; en

longitudes de 3 m para diámetros hasta de 3” y 5 m para diámetros mayores. Para instalaciones domesticas se suelen utilizar diámetros entre 2 y 4 pulgadas.

CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DE INSTALACIONES SANITARIAS

Delineamiento de redes

Consiste en delinear el recorrido de las tuberías desde la conexión domiciliaria hasta cada uno de los ambientes que contienen servicios sanitarios. Para ello se debe considerar:

Los tramos horizontales pueden ir por los muros o contrapisos de acuerdo a que los aparatos sanitarios descarguen por el muro o por el piso respectivamente.

Al ir por los muros se hace economía en el recorrido de tuberías y accesorios, pero se tiene la desventaja que hay que picar las paredes y efectuar pases en los vanos de las puertas y pasadizos.

El ir por el piso resulta ventajoso cuando se debe efectuar una reparación, pues es más económica y fácil cambiar las losetas del piso que las mayólicas de las paredes.

Los tramos verticales deber ir preferentemente en ductos, con una separación mínima de 0.15 m de las tuberías de agua caliente y de 0.20 m de las montantes de aguas negras y de lluvia (distancia medida entre sus generatrices mas próximas).

En lo posible debe evitarse cruzar elementos estructurales.

Debe procurarse formar circuitos porque así se obtiene una mejor distribución de la presión y se pueden ubicar adecuadamente las válvulas de interrupción que permitan efectuar reparaciones sin paralizar todo el servicio.

Al ingreso del predio es necesario colocar una válvula de interrupción después del medidor.

Las tuberías de aducción e impulsión deben llevar una válvula de retención.

En los tramos horizontales las tuberías de agua fría deben instalarse siempre debajo de las de agua caliente y encima de las de desagüe, a una distancia no menor de 0.10 m entre sus superficies externas.

Al ingreso de cada ambiente debe instalarse en lo posible una válvula.

Al delinearse las redes de desagüe exteriores en el primer piso de debe tener presente que las cajas de registro estén ubicadas en forma tal que puedan ser revisadas cómodamente, sin causar molestias ni dañar la estética.

Graficación de las redes de agua y desagüe

La graficación de redes se efectúa sobre un plano de planta a escala 1/50, donde se hará resaltar las redes de agua y desagüe, quedando en segundo plano la distribución arquitectónica; generalmente en este plano se obvian muchos detalles que aparecen en los planos arquitectónicos (puertas, mobiliario, etc.). El tamaño de la lámina depende del proyecto arquitectónico.

Las redes de agua se grafican de menor grosor que las de desagüe (generalmente a la mitad del grosor). Para el dibujo de cisternas y tanques elevados (cortes) se emplean escalas de 1/20 ó 1/25.

Dibujos isométricos

Una vez graficada la red de agua y desagüe se procede a dibujar su isometría (ángulo de 30º); a veces se sugiere dibujarlo a escala de 1/50.

SISTEMA DE DISTRIBUCION DIRECTO DE AGUA POTABLE

Elementos del sistema

Conexión domiciliaria Medidor Tuberías de alimentación Ramales de distribución Sub-ramales Cálculo de tuberías

Para el cálculo de tuberías es necesario considerar lo siguiente:

Presión en la red publica en el punto de conexión del servicio, puede variar entre 20 y 30 lb/pulg2 pero en edificios de hasta 3 pisos la presión mas recomendable debe estar entre 30y 50 lb/pulg2.

Altura estática entre la tubería de la red de distribución pública y el punto de entrega en el edificio.

Pérdida de carga en tuberías y accesorios. Pérdida de carga en el medidor, depende del diámetro del medidor siendo recomendable que

sea menor del 50% de la carga disponible. Presión de salida en el aparto: según el reglamento nacional de construcciones, se debe

considerar un mínimo 3.5 m en la descarga del aparato de grifo o válvula normal y 7 m en los aparatos con válvula fluxométrica. Se exceptúan las instalaciones para edificaciones económicas de tipo mínimo o populares en las que se acepta una presión de 2 m con aparatos de grifo o válvula normal. Si se usan calentadores a gas, se recomienda que la presión mínima a la salida de la ducha sea de 5 m.

Presión máxima en la tubería: se recomienda 50 m. Velocidad: para el cálculo del diámetro de las tuberías de distribución el reglamento nacional de

construcciones establece una velocidad mínima de 0.0 m/s y una máxima que es dado en tablas de dicho reglamento.

CÁLCULO DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA

El método más utilizado para el cálculo de las redes de distribución interior de agua es el método de Roy B. Hunter o de los gastos probables.

Este método se basa en la aplicación de la teoría de las probabilidades para el cálculo de los gastos. Específicamente consiste en asegurar a cada aparato sanitario un número de “unidades de gasto” determinadas experimentalmente.

La “unidad de gasto” es la que corresponde a la descarga de un lavatorio común que tiene una capacidad de 1 pie3, el cual descarga en un minuto; es un valor adimensional.

Este método considera que cuanto mayor es el número de aparatos sanitarios, la proporción de uso simultáneo disminuye, por lo que cualquier gasto adicional que sobrecargue el sistema rara vez se notara; mientras que si se trata de sistemas con muy pocos aparatos sanitarios, la sobrecarga puede producir condiciones inconvenientes de funcionamiento.

Para estimar la máxima demanda de agua en un edificio debe tenerse en cuenta si el tipo de servicio que van a prestar los aparatos es publico o privado.

o Aparatos de uso privado: cuando los baños son de uso privado existen menores posibilidades de uso simultáneo, para estimar sus unidades de gasto se puede recurrir ciertos valores mostrados en tablas del Reglamento Nacional de Construcción.

o Aparatos de uso público: cuando se encuentran ubicados en baños de servicio público, es decir que varios aparatos pueden ser utilizados por diferentes personas simultáneamente; unidades de gasto en tablas del Reglamento Nacional de Construcción.

Al aplicarse el método debe tomarse en cuenta si los aparatos son de tanque o de válvula, pues tienen diferentes unidades de gasto.

Una vez calculada el total de unidades de gasto, se podrán determinar “los gastos probable” para la aplicación del Método Hunter.

Criterios para el cálculo de las redes de distribución

o Los diámetros de las tuberías de distribución se calcularán con los gastos probables obtenidos según el número de unidades de gasto de los aparatos sanitarios para servir.

o La presión mínima en la salida de los aparatos sanitarios será de 3.5 m, salvo aquellos equipados con válvulas semi-automáticas o equipos especiales en los que la presión estará dada por las recomendaciones de los fabricantes, aproximadamente entre 7 y 10.5 m.

o Para el cálculo de las tuberías de distribución, la velocidad mínima será de 0.6 m/s, y la velocidad máxima según tablas.

o La presión estática no será superior a 35 m para evitar los ruidos molestos y el deterioro de la red.

Procedimiento de cálculo

Efectuar un isométrico de la red de agua identificando cada punto de entrega a un aparato o grupo de aparatos sanitarios.

Ubicar el punto mas desfavorable que debe tener presión mínima; siendo este el mas alejado horizontalmente y el mas elevado con respecto a la cota de la red publica.

Ubicar el tramo mas desfavorable y calcular para el las unidades de gasto (unidades Hunter) sumando progresivamente de arriba hacia abajo hasta el punto inicial del tramo.

Determinar el o los gastos probables para el tramo. Calcular la pérdida de carga disponible para el punto más desfavorable. Asumir diámetros y con los gastos respectivos obtener las perdidas de carga parciales. Verificar que la suma de perdidas de carga parciales sea menor que la perdida de carga

disponible para aceptar los diámetros asumidos.

3.5 SERVICIO DE AGUA CALIENTE

Los sistemas de abastecimiento de agua caliente están constituidos por un calentador con o sin tanque acumulador, una canalización que transporta el agua hasta la toma mas alejada y a continuación una canalización de retorno que devuelve al calentado el agua no utilizada (esta tubería no es requerida en pequeñas instalaciones).

De esta manera se mantiene una circulación constante y el agua caliente sale enseguida por el artefacto, sin necesidad de dar primero salida al agua enfriada que habría permanecido en la conducción si no existiera el escape del conducto de retorno.

Los tubos de cobre son los mas aconsejables en las instalaciones de agua caliente, aunque los mas usados son los de plástico CPVC.

3.6 REDES DE DESAGUE Y VENTILACION

El sistema integral de desagüe deberá ser diseñado y construido en forma tal que las aguas servidas sean evacuadas rápidamente desde todo aparato sanitario, sumidero u otro punto de colección hasta el lugar de descarga, con velocidades que permitan el arrastre de las materias en suspensión, evitando obstrucciones y depósitos de materiales fácilmente putrescibles.

El sistema deberá prever diferentes puntos de ventilación, distribuidos de tal forma que impidan la formación de vacíos o alzas de presión que pudieran hacer descargar las trampas o introducir malos olores a la edificación.

Las edificaciones situadas donde exista un colector público de desagüe, deberán tener obligatoriamente conectadas sus instalaciones domiciliarias de desagüe a dicho colector.

Esta conexión de desagüe a la red pública se realiza mediante caja de albañilería o buzón de dimensiones y de profundidad apropiada.

El diámetro del colector principal de desagüe de una edificación debe calcularse para las condiciones de máxima descarga.

METODOLOGIA Y CONSIDERACIONESo Para el cálculo de las redes de distribución se utilizó el Método de Hunter, de “gastos

probables”, ya detallado anteriormente, se realizó la isometría de la vivienda (planos adjuntos), y se consideraron las siguientes unidades de gasto (UG) para cada aparato sanitario:

UG

Medio baño 4

1 lavadero 1

1 inodoro 3

Baño completo 6

1 lavadero 1

1 inodoro 3

1 ducha 2

Lavadero de cocina 3

Lavadero de ropa 3

Grifo de riego 1

o En cuanto a la presión de la red pública asumida, se tomó un valor que estuviera dentro del rango de presiones al que se encuentra la ciudad de Lima, que es entre 14 m y 18 m.

o Se consideró una dotación diaria de 200 litros/persona, con un promedio de 5 personas en la vivienda estudiada.

o La vivienda tiene una altura entre el piso terminado inferior y el superior (del segundo piso) de 3 metros (20 cm. de espesor de losa aligerada). La ducha se colocó a 2 metros de altura, el inodoro se consideró con tanque.

o Para el agua caliente se colocó una terma de 30 litros por cada baño completo, ubicadas dentro de ellos.

o Se asumió también para la vivienda un sistema de distribución de agua indirecto representado por un tanque elevado de 1 m3 (1000 litros), alimentado directamente de la red pública en la noche, y que sirve para abastecer de agua a los baños de las segunda planta por gravedad, en caso de paralización del sistema directo.

o Debido al tanque instalado, se ubicó a la entrada de agua de la red, después del medidor, una válvula de retención o check, para evitar el reflujo de agua y pérdidas.

CALCULOS Y RESULTADOS

Presión de la red = 16.5 m

Presión mínima de salida = 3.5 m

Altura total = Ht = 5 m

Determinación del punto y tramo más desfavorable de la red

De acuerdo al isométrico presentado el punto más desfavorable es el punto X, en consecuencia el tramo más desfavorable es el comprendido entre los siguientes puntos: Med-A, A-B, B-C, C-D, D-X.

Cálculo de la pérdida de carga disponible (hfd)

hf = Pred - Psalida - Ht

hf = 16.5 - 3.5 - 5 = 8 m

Determinación de las unidades de gastos y gastos probables por tramos (Tabla Nº 9)

Tramo Unidades de gasto Gasto Probable (l/s)

Med-A 23 0.595

A-B 22 0.58

B-C 18 0.50

C-D 12 0.38

D-X 6 0.25

Cálculo de la pérdida de carga por tramos

Tramo Med-A

Q = 0.595 l/s

Ø = ¾ “ V = 1.973 (0.595) = 2.087 m/s < V max 2.2 m/s

(0.75)2 > V min 0.6 m/s

s = ( 0.595 )1.85 = 0.286 m

(2.492 x 0.752.63)1.85

Accesorios

1 válvula de compuerta x ¾” 0.1

1 válvula de retención x ¾” 1.6

2 válvulas de paso x ¾” 0.2

1.9 m

hf = 0.286 x (2 + 1.9) = 1.115 m

Tramo A-B

Q = 0.58 l/s

Ø = ¾ “ V = 1.973 (0.58) = 2.034 m/s < V max 2.2 m/s

(0.75)2 > V min 0.6 m/s

s = ( 0.58 )1.85 = 0.273 m

(2.492 x 0.752.63)1.85

Accesorios

1 Tee de salida lateral x ¾” 1.4

2 Codos 90º x ¾” 1.2

2.6 m

hf = 0.273 x (2.85 + 2.6) = 1.488 m

Tramo B-C

Q = 0.50 l/s

Ø = ¾ “ V = 1.973 (0.50) = 1.753 m/s < V max 2.2 m/s

(0.75)2 > V min 0.6 m/s

s = ( 0.50 )1.85 = 0.207 m

(2.492 x 0.752.63)1.85

Accesorios

1 Tee de salida lateral x ¾” 1.4

1.4 m

hf = 0.207 x (5.60 + 1.4) = 1.449 m

Tramo C-D

Q = 0.38 l/s

Ø = ¾ “ V = 1.973 (0.38) = 1.33 m/s < V max 2.2 m/s

(0.75)2 > V min 0.6 m/s

s = ( 0.38 )1.85 = 0.125 m

(2.492 x 0.752.63)1.85

Accesorios

1 Tee de salida bilateral x ¾” 1.4

3 Codos 90º x ¾” 1.8

3.2 m

hf = 0.125 x (6.05 + 3.2) = 1.156 m

Tramo D-X

Q = 0.25 l/s

Ø = ½” V = 1.973 (0.25) = 1.973 m/s > V max 1.9 m/s

(0.50)2 > V min 0.6 m/s

Q = 0.25 l/s

Ø = ¾ “ V = 1.973 (0.25) = 0.877 m/s < V max 2.2 m/s

(0.75)2 > V min 0.6 m/s

s = ( 0.25 )1.85 = 0.057 m

(2.492 x 0.752.63)1.85

Accesorios

1 Tee de salida lateral x ¾” 1.4

1 válvula de compuerta x ½” 0.1

1 Codo 90º x ¾” 0.6

2.1 m

hf = 0.057 x (3 + 1 + 2.1) = 0.347 m

Sumatoria de pérdidas de carga por tramos:

hf = 1.115 + 1.488 + 1.449 + 1.156 + 0.347 = 5.56 m < 8 m disponible

Cálculo de las presiones de salida

PA = Pred -- hf Med-A = 16.50 - 1.115 = 15.385 m

PB = PA -- hf A-B = 15.385 - 1.488 = 13.897 m

PC = PB -- hf B-C = 13.897 - 1.449 = 12.448 m

PD = PC -- hf C-D = 12.448 - 1.156 = 11.292 m

PX = PD -- hf D-X -- H = 11.292 - 0.347 - 2 = 8.945 m

PX = 8.945 m > Psalida mínima = 3.5 m

CUADRO RESUMEN DE CALCULOS

TRAMOLONGITU

D(m)

LONGITUD

EQUIVALENT

(m)

UNIDADES DE

GASTO

GASTO

PROBABLE

(l/s)

DIAMETRO

(pulg)

VELOCIDAD

(m/s)

PERDIDA

DE CARGA

UNITARIA

(m)

PERDIDA DE

CARGA TOTAL

(m)

Dimensiones DE tubos pvc:

Primero:

Segundo:

Tercero:

Diámetros Interiores Tuberías PVC & CPVC

Dimensiones Tubería Ranurada (Roll-Grooved)

Nominal PipeSize ( In)

OutsideDiameter

Gasket Seat (A)

GrooveWidth (B)

Nominal GrooveDepth (C)

2 2.375 .625 .344 .063

2-1/2 2.875 .625 .344 .078

3 3.500 .625 .344 .078

4 4.500 .625 .344 .083

6 6.625 .625 .344 .085

8 9.625 .750 .469 .092

10 10.750 .750 .469 .094

12 12.750 .750 .469 .109

 

Máxima Presión de Trabajo tuberías PVC-CPVC

 

Las presiones de operación consignadas arriba estan basadas en el diseño hidrostático de la tubería usando agua a 73ºF. Ver factores de corrección para temperaturas por encima de los 73ºF.

Las presiones de operación fueron calculadas usando la ecuación de Barlow:

(*) El (HDS) para las tuberías de PVC y CPVC es de 2.000 Psi

(1) PVC Solamente

(2) El Roscado no es recomendable. También las tuberías de PVC y CPVC Sch 80 con temperaturas de operación por encima de 130ºF, no deben ser roscadas.

LAS TUBERÍAS DE PVC Y CPVC NO SON RECOMENDADAS PARA TRANSPORTAR AIRE COMPRIMIDO O GASES.

Aceros:

principal: Historia de la siderurgia

Aunque no se tienen datos precisos de la fecha en la que se descubrió la técnica de fundir mineral de hierro para producir un metal susceptible de ser utilizado, los primeros utensilios de este metal descubiertos por los arqueólogos en Egipto datan del año 3000 a. C. También se sabe que antes de esa época se empleaban adornos de hierro.

El acero era conocido en la antigüedad, y quizá pudo haber sido producido por el método de boomery —fundición de hierro y sus óxidos en una chimenea de piedra u otros materiales naturales resistentes al calor, y en el cual se sopla aire— para que su producto, una masa porosa de hierro (bloom) contuviese carbón.6

Algunos de los primeros aceros provienen del Este de África, fechados cerca de 1400 a. C.7

En el siglo IV a.   C. armas como la falcata fueron producidas en la península Ibérica.

La China antigua bajo la dinastía Han, entre el 202 a. C. y el 220 d. C., creó acero al derretir hierro forjado junto con hierro fundido, obteniendo así el mejor producto de carbón intermedio, el acero, en torno al siglo I a. C.8 9

Junto con sus métodos originales de forjar acero, los chinos también adoptaron los métodos de producción para la creación de acero wootz, una idea importada de India a China hacia el siglo V 10

El acero wootz fue producido en India y en Sri Lanka desde aproximadamente el año 300   a.   C. Este temprano método utilizaba un horno de viento, soplado por los monzones.11

También conocido como acero Damasco, el acero wootz es famoso por su durabilidad y capacidad de mantener un filo. Originalmente fue creado de un número diferente de materiales, incluyendo trazas de otros elementos en concentraciones menores a 1.000 partes por millón o 0,1% de la composición de la roca. Era esencialmente una complicada aleación con hierro como su principal componente. Estudios recientes han sugerido que en su estructura se incluían nanotubos de carbono, lo que quizá explique algunas de sus cualidades legendarias; aunque teniendo en cuenta la tecnología disponible en ese momento fueron probablemente producidos más por casualidad que por diseño.12

El acero crucible (Crucible steel) —basado en distintas técnicas de producir aleaciones de acero empleando calor lento y enfriando hierro puro y carbón— fue producido en Merv entre el siglo IX y el siglo X.

En China, bajo la dinastía Song del siglo XI, hay evidencia de la producción de acero empleando dos técnicas: una de un método "berganesco" que producía un acero de calidad inferior por no ser homogéneo, y un precursor del moderno método Bessemer el cual utilizaba una descarbonización a través de repetidos forjados bajo abruptos enfriamientos (cold blast).13

Grabado que muestra el trabajo en una fragua en la Edad Media.

El hierro para uso industrial fue descubierto hacia el año 1500   a.   C. , en Medzamor, cerca de Ereván, capital de Armenia y del monte Ararat.14 La tecnología del hierro se mantuvo mucho tiempo en secreto, difundiéndose extensamente hacia el año 1200 a. C.

Los artesanos del hierro aprendieron a fabricar acero calentando hierro forjado y carbón vegetal en recipientes de arcilla durante varios días, con lo que el hierro absorbía suficiente carbono para convertirse en acero auténtico.

Las características conferidas por la templabilidad no consta que fueran conocidas hasta la Edad Media, y hasta el año 1740 no se produjo lo que hoy día denominamos acero.

Los métodos antiguos para la fabricación del acero consistían en obtener hierro dulce en el horno, con carbón vegetal y tiro de aire. Una posterior expulsión de las escorias por martilleo y carburación del hierro dulce para cementarlo. Luego se perfeccionó la cementación fundiendo el acero cementado en crisoles de arcilla y en Sheffield (Inglaterra) se obtuvieron, a partir de 1740, aceros de crisol.5

Fue Benjamin Huntsman el que desarrolló un procedimiento para fundir hierro forjado con carbono, obteniendo de esta forma el primer acero conocido.

En 1856, Sir Henry Bessemer, hizo posible la fabricación de acero en grandes cantidades, pero su procedimiento ha caído en desuso, porque solo podía utilizar hierro que contuviese fósforo y azufre en pequeñas proporciones.

En 1857, Sir William Siemens ideó otro procedimiento de fabricación industrial del acero, que en la actualidad ha caído en desuso, el procedimiento Martin Siemens, por descarburación de la fundición de hierro dulce y óxido de hierro, calentando con aceite, gas de coque, o una mezcla da gas de alto horno y de coque. Siemens había experimentado en 1878 con la electricidad para calentar los hornos de acero, pero fue el metalúrgico francés Paul Héroult —coinventor del método moderno para fundir aluminio— quien inició en 1902 la producción comercial del acero en hornos eléctricos a arco.

El método de Héroult consiste en introducir en el horno chatarra de acero de composición conocida haciendo saltar un arco eléctrico entre la chatarra y unos grandes electrodos de carbono situados en el techo del horno.

En 1948 se inventa el proceso del oxígeno básico L-D. Tras la segunda guerra mundial se iniciaron experimentos en varios países con oxígeno puro en lugar de aire para los procesos de refinado del acero. El éxito se logró en Austria en 1948, cuando una fábrica de acero situada cerca de la ciudad de Linz, Donawitz desarrolló el proceso del oxígeno básico o L-D.

En 1950 se inventa el proceso de colada continua que se usa cuando se requiere producir perfiles laminados de acero de sección constante y en grandes cantidades. El proceso consiste en colocar un molde con la forma que se requiere debajo de un crisol, el que con una válvula puede ir dosificando material fundido al molde. Por gravedad el material fundido pasa por el molde, el que está enfriado por un sistema de agua, al pasar el material fundido por el molde frío se convierte en pastoso y adquiere la forma del molde. Posteriormente el material es conformado con una serie de rodillos que al mismo tiempo lo arrastran hacia la parte exterior del sistema. Una vez conformado el material con la forma necesaria y con la longitud adecuada el material se corta y almacena.

En la actualidad se utilizan algunos metales y metaloides en forma de ferroaleaciones, que, unidos al acero, le proporcionan excelentes cualidades de dureza y resistencia.15

Actualmente, el proceso de fabricación del acero, se completa mediante la llamada Metalurgia Secundaria. En esta etapa, se otorgan al acero líquido las propiedades químicas, temperatura, contenido de gases, nivel de inclusiones e impurezas deseados. La unidad más común de Metalurgia Secundaria es el Horno Cuchara. El acero aquí producido está listo para ser posteriormente colado, en forma convencional o en colada continua.

El uso intensivo que tiene y ha tenido el acero para la construcción de estructuras metálicas ha conocido grandes éxitos y rotundos fracasos que al menos han permitido el avance de la ciencia de materiales. Así, el 7 de noviembre de 1940 el mundo asistió al colapso del puente Tacoma Narrows al entrar en resonancia con el viento. Ya durante los primeros años de la Revolución industrial se produjeron roturas prematuras de ejes de ferrocarril que llevaron a William Rankine a postular la fatiga de materiales y durante la Segunda Guerra Mundial se produjeron algunos hundimientos imprevistos de los cargueros estadounidenses Liberty al fragilizarse el acero por el mero descenso de la temperatura,16 problema inicialmente achacado a las soldaduras.

En muchas regiones del mundo, el acero es de gran importancia para la dinámica de la población, industria y comercio.

Características mecánicas y tecnológicas del acero [editar]

Representación de la inestabilidad lateral bajo la acción de una fuerza ejercida sobre una viga de acero.

Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genéricas:

Su densidad media es de 7.850 kg/m³. En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir. El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación y los porcentajes de

elementos aleantes. El de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1.510 °C en estado puro (sin alear), sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1.375 °C, y en general la temperatura necesaria para la fusión aumenta a medida que se funde (excepto las aleaciones eutécticas que funden de golpe). Por otra parte el acero rápido funde a 1.650 °C.17

Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.18 Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para

fabricar herramientas. Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres. Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata

es una lamina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño.

Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.

Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su límite elástico.

La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos entre los cuales quizá el más conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles. Aceros típicos con un alto grado de dureza superficial son los que se emplean en las herramientas de mecanizado, denominados aceros rápidos que contienen cantidades significativas de cromo, wolframio, molibdeno y vanadio. Los ensayos tecnológicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros.

Se puede soldar con facilidad. La corrosión es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con

suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediante tratamientos superficiales diversos. Si bien existen aleaciones con resistencia a la corrosión mejorada como los aceros de construcción «corten» aptos para intemperie (en ciertos ambientes) o los aceros inoxidables.

Posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición es aproximadamente de19 3 · 106 S/m. En las líneas aéreas de alta tensión se utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero proporcionando éste último la resistencia mecánica necesaria para incrementar los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalación.

Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta

temperatura. La magnetización artificial se hace por contacto, inducción o mediante procedimientos eléctricos. En lo que respecta al acero inoxidable, al acero inoxidable ferrítico sí se le pega el imán, pero al acero inoxidable austenítico no se le pega el imán ya que la fase del hierro conocida como austenita no es atraída por los imanes. Los aceros inoxidables contienen principalmente níquel y cromo en porcentajes del orden del 10% además de algunos aleantes en menor proporción.

Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la expresión: δL = α δ t° L, siendo a el coeficiente de dilatación, que para el acero vale aproximadamente 1,2 · 10−5 (es decir α = 0,000012). Si existe libertad de dilatación no se plantean grandes problemas subsidiarios, pero si esta dilatación está impedida en mayor o menor grado por el resto de los componentes de la estructura, aparecen esfuerzos complementarios que hay que tener en cuenta.El acero se dilata y se contrae según un coeficiente de dilatación similar al coeficiente de dilatación del hormigón, por lo que resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción, formando un material compuesto que se denomina hormigón armado.20 El acero da una falsa sensación de seguridad al ser incombustible, pero sus propiedades mecánicas fundamentales se ven gravemente afectadas por las altas temperaturas que pueden alcanzar los perfiles en el transcurso de un incendio.

Normalización de las diferentes clases de acero [editar]

Llave de acero aleado para herramientas o acero al cromo-vanadio.

Como existe una variedad muy grande de clases de acero diferentes que se pueden producir en función de los elementos aleantes que constituyan la aleación, se ha impuesto, en cada país, en cada fabricante de acero, y en muchos casos en los mayores consumidores de aceros, unas Normas que regulan la composición de los aceros y las prestaciones de los mismos.

Por ejemplo en España actualmente están regulados por la norma UNE-EN 10020:2001 y antiguamente estaban reguladas por la norma UNE-36010, ambas editadas por AENOR.21

Existen otras normas reguladoras del acero, como la clasificación de AISI (de hace 70 años, y de uso mucho más extenso internacionalmente), ASTM,22 DIN, o la ISO 3506.

Véase también: UNE-36010

Formación del acero. Diagrama hierro-carbono (Fe-C) [editar]

Fases de la aleación de hierro-carbono

Austenita (hierro-ɣ. duro)Ferrita (hierro-α. blando)Cementita (carburo de hierro. Fe3C)Perlita (88% ferrita, 12% cementita)Ledeburita (ferrita - cementita eutectica, 4,3% carbono)

BainitaMartensita

Tipos de acero

Acero al carbono (0,03-2,1% C)Acero corten (para intemperie)Acero inoxidable (aleado con cromo)Acero microaleado («HSLA», baja aleación alta resistencia)Acero rápido (muy duro, tratamiento térmico)

Otras aleaciones Fe-C

Hierro dulce (prácticamente sin carbono)Fundición (>2,1% C)Fundición dúctil (grafito esferoidal)

En el diagrama de equilibro, o de fases, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente de modo que los procesos de difusión (homogeneización) tienen tiempo para completarse. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los puntos críticos —temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones— por métodos diversos.

Fases [editar]

El hierro puro presenta tres estados alotrópicos a medida que se incrementa la temperatura desde el ambiente:

Hasta los 911 °C, el hierro ordinario, cristaliza en el sistema cúbico centrado en el cuerpo (BCC) y recibe la denominación de hierro α o ferrita. Es un material dúctil y maleable responsable de la buena forjabilidad de las aleaciones con bajo contenido en carbono y es ferromagnético hasta los 770 °C (temperatura de Curie a la que pierde dicha cualidad). La ferrita puede disolver muy pequeñas cantidades de carbono.

Entre 911 y 1.400 °C cristaliza en el sistema cúbico centrado en las caras (FCC) y recibe la denominación de hierro γ o austenita. Dada su mayor compacidad la austenita se deforma con mayor facilidad y es paramagnética.

Entre 1.400 y 1.538 °C cristaliza de nuevo en el sistema cúbico centrado en el cuerpo y recibe la denominación de hierro δ que es en esencia el mismo hierro alfa pero con parámetro de red mayor por efecto de la temperatura.

A mayor temperatura el hierro se encuentra en estado líquido.

Si se añade carbono al hierro, sus átomos podrían situarse simplemente en los instersticios de la red cristalina de éste último; sin embargo en los aceros aparece combinado formando carburo de hierro (Fe3C), es decir, un compuesto químico definido y que recibe la denominación de cementita de modo que los aceros al carbono están constituidos realmente por ferrita y cementita.

Transformación de la austenita [editar]

Zona de los aceros (hasta 2% de carbono) del diagrama de equilibrio metaestable hierro-carbono. Dado que en los aceros el carbono se encuentra formando carburo de hierro se han incluido en abcisas las escalas de los porcentajes en peso de carbono y de carburo de hierro (en azul).

El diagrama de fases Fe-C muestra dos composiciones singulares:

Un eutéctico (composición para la cual el punto de fusión es mínimo) que se denomina ledeburita y contiene un 4,3% de carbono (64,5% de cementita). La ledeburita aparece entre los constituyentes de la aleación cuando el contenido en carbono supera el 2% (región del diagrama no mostrada) y es la responsable de la mala forjabilidad de la aleación marcando la frontera entre los aceros con menos del 2% de C (forjables) y las fundiciones con porcentajes de carbono superiores (no forjables y fabricadas por moldeo). De este modo se observa que por encima de la temperatura crítica A3

23 los aceros están constituidos sólo por austenita, una solución sólida de carbono en hierro γ y su microestructura en condiciones de enfriamiento lento dependerá por tanto de las transformaciones que sufra ésta.

Un eutectoide en la zona de los aceros, equivalente al eutéctico pero en estado sólido, donde la temperatura de transformación de la austenita es mínima. El eutectoide contiene un 0,77% C (13,5% de cementita) y se denomina perlita. Está constituido por capas alternas de ferrita y cementita, siendo sus propiedades mecánicas intermedias entre las de la ferrita y la cementita.

La existencia del eutectoide permite distinguir dos tipos de aleaciones de acero:

Aceros hipoeutectoides (< 0,77% C). Al enfriarse por debajo de la temperatura crítica A3 comienza a precipitar la ferrita entre los granos (cristales) de austenita y al alcanzar la temperatura crítica A1 la austenita restante se transforma en perlita. Se obtiene por tanto a temperatura ambiente una estructura de cristales de perlita embebidos en una matriz de ferrita.

Aceros hipereutectoides (>0,77% C). Al enfriarse por debajo de la temperatura crítica se precipita el carburo de hierro resultando a temperatura ambiente cristales de perlita embebidos en una matriz de cementita.

Otros microconstituyentes [editar]

Las microestructuras básicas descritas (perlíticas) son las obtenidas enfriando lentamente aceros al carbono, sin embargo modificando las condiciones de enfriamiento (base de los tratamientos térmicos) es posible obtener estructuras cristalinas diferentes:

La martensita es el constituyente típico de los aceros templados y se obtiene de forma casi instantánea al enfriar rápidamente la austenita. Es una solución sobresaturada de carbono en hierro alfa con tendencia, cuanto mayor es el carbono, a la sustitución de la estructura cúbica centrada en el cuerpo por tetragonal centrada en el cuerpo. Tras la cementita (y los carburos de otros metales) es el constituyente más duro de los aceros.

Velocidades intermedias de enfriamiento dan lugar a la bainita, estructura similar a la perlita formada por agujas de ferrita y cementita pero de mayor ductilidad y resistencia que aquélla.

También se puede obtener austenita por enfriamiento rápido de aleaciones con elementos gammágenos (que favorecen la estabilidad del hierro γ) como el níquel y el manganeso, tal es el caso por ejemplo de los aceros inoxidables austeníticos.

Antaño se identificaron también la sorbita y la troostita que han resultado ser en realidad perlitas de muy pequeña distancia interlaminar por lo que dichas denominaciones han caído en desuso.

Otros elementos en el acero [editar]

Elementos aleantes del acero y mejoras obtenidas con la aleación [editar]

Aunque la composición química de cada fabricante de aceros es casi secreta, certificando a sus clientes solo la resistencia y dureza de los aceros que producen, sí se conocen los compuestos agregados y sus porcentajes admisibles.24 25

Aluminio : se emplea como elemento de aleación en los aceros de nitruracion, que suele tener 1% aproximadamente de aluminio. Como desoxidante se suele emplear frecuentemente en la fabricación de muchos aceros. Todos los aceros aleados en calidad contienen aluminio en porcentajes pequeñísimos, variables generalmente desde 0,001 a 0,008%. También se utiliza como elemento desoxidante.

Boro : en muy pequeñas cantidades (del 0,001 al 0,0015%) logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero está totalmente desoxidado, pues se combina con el carbono para formar carburos proporcionando un revestimiento duro y mejorando la templabilidad. Es usado en aceros de baja aleación en aplicaciones como cuchillas de arado y alambres de alta ductilidad y dureza superficial. Utilizado también como trampa de nitrógeno, especialmente en aceros para trefilación, para obtener valores de N menores a 80 ppm.

Acería. Nótese la tonalidad del vertido. Cobalto : muy endurecedor. Disminuye la templabilidad. Mejora la dureza en

caliente. El cobalto es un elemento poco habitual en los aceros.Se usa en los aceros rápidos para herramientas, aumenta la dureza de la herramienta en

caliente. Se utiliza para aceros refractarios. Aumenta las propiedades magnéticas de los aceros.

Cromo : es uno de los elementos especiales más empleados para la fabricación de aceros aleados, usándose indistintamente en los aceros de construcción, en los de herramientas, en los inoxidables y los de resistencia en caliente. Se emplea en cantidades diversas desde 0,30% a 30%, según los casos y sirve para aumentar la dureza y la resistencia a la tracción de los aceros, mejora la templabilidad, impide las deformaciones en el temple, aumenta la resistencia al desgaste, la inoxidabilidad (con concentraciones superiores al 12%), etc. Forma carburos muy duros y comunica al acero mayor dureza, resistencia y tenacidad a cualquier temperatura. Solo o aleado con otros elementos, proporciona a los aceros características de inoxidables y refractarios; también se utiliza en revestimientos embellecedores o recubrimientos duros de gran resistencia al desgaste, como émbolos, ejes, etc.

Estaño : es el elemento que se utiliza para recubrir láminas muy delgadas de acero que conforman la hojalata.

Manganeso : aparece prácticamente en todos los aceros, debido, principalmente, a que se añade como elemento de adición para neutralizar la perniciosa influencia del azufre y del oxigeno, que siempre suelen contener los aceros cuando se encuentran en estado líquido en los hornos durante los procesos de fabricación. El manganeso actúa también como desoxidante y evita, en parte, que en la solidificación del acero que se desprendan gases que den lugar a porosidades perjudiciales en el material.Si los aceros no tuvieran manganeso, no se podrían laminar ni forjar, porque el azufre que suele encontrarse en mayor o menor cantidad en los aceros, formarían sulfuros de hierro, que son cuerpos de muy bajo punto de fusión (981 °C aproximadamente) que a las temperaturas de trabajo en caliente (forja o laminación) funden, y al encontrarse contorneando los granos de acero crean zonas de debilidad y las piezas y barras se abren en esas operaciones de transformación. Los aceros ordinarios y los aceros aleados en los que el manganeso no es elemento fundamental, suelen contener generalmente porcentajes de manganeso variables de 0,30 a 0,80%.

Molibdeno : es un elemento habitual del acero y aumenta mucho la profundidad de endurecimiento de acero, así como su tenacidad. Los aceros inoxidables austeníticos contienen molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión.

Nitrógeno : se agrega a algunos aceros para promover la formación de austenita. Níquel : una de las mayores ventajas que reporta el empleo del níquel, es evitar el

crecimiento del grano en los tratamientos térmicos, lo que sirve para producir en ellos gran tenacidad. El níquel además hace descender los puntos críticos y por ello los tratamientos pueden hacerse a temperaturas ligeramente más bajas que la que corresponde a los aceros ordinarios. Experimentalmente se observa que con los aceros aleados con níquel se obtiene para una misma dureza, un límite de elasticidad ligeramente más elevado y mayores alargamientos y resistencias que con los aceros al carbono o de baja aleación. En la actualidad se ha restringido mucho su empleo, pero sigue siendo un elemento de aleación indiscutible para los aceros de construcción empleados en la fabricación de piezas para máquinas y motores de gran responsabilidad, se destacan sobre todo en los aceros cromo-níquel y cromo-níquel-molibdeno.El níquel es un elemento de extraordinaria importancia en la fabricación de aceros inoxidables y resistentes a altas temperaturas, en los que además de cromo se emplean porcentajes de níquel variables de 8 a 20%. Es el principal formador de austenita, que aumenta la tenacidad y resistencia al impacto. El níquel se utiliza mucho para producir acero inoxidable, porque aumenta la resistencia a la corrosión.

Plomo : el plomo no se combina con el acero, se encuentra en él en forma de pequeñísimos glóbulos, como si estuviese emulsionado, lo que favorece la fácil mecanización por arranque de viruta, (torneado, cepillado, taladrado, etc.) ya que el plomo es un buen lubricante de corte, el porcentaje oscila entre 0,15% y 0,30% debiendo limitarse el contenido de carbono a valores inferiores al 0,5% debido a que dificulta el templado y disminuye la tenacidad en caliente.se añade a algunos aceros para mejorar mucho la maquinabilidad.

Silicio : aumenta moderadamente la templabilidad. Se usa como elemento desoxidante. Aumenta la resistencia de los aceros bajos en carbono.

Titanio : se usa para estabilizar y desoxidar el acero, mantiene estables las propiedades del acero a alta temperatura.

Tungsteno : también conocido como wolframio. Forma con el hierro carburos muy complejos estables y durísimos, soportando bien altas temperaturas. En porcentajes del 14 al 18 %, proporciona aceros rápidos con los que es posible triplicar la velocidad de corte de los aceros al carbono para herramientas.

Vanadio : posee una enérgica acción desoxidante y forma carburos complejos con el hierro, que proporcionan al acero una buena resistencia a la fatiga, tracción y poder cortante en los aceros para herramientas.

Zinc : es elemento clave para producir chapa de acero galvanizado.

Los porcentajes de cada uno de los aleantes que pueden configurar un tipo determinado de acero están normalizados.

Impurezas en el acero [editar]

Se denomina impurezas a todos los elementos indeseables en la composición de los aceros. Se encuentran en los aceros y también en las fundiciones como consecuencia de que están presentes en los minerales o los combustibles. Se procura eliminarlas o reducir su contenido debido a que son perjudiciales para las propiedades de la aleación. En los casos en los que eliminarlas resulte imposible o sea demasiado costoso, se admite su presencia en cantidades mínimas.

Azufre : límite máximo aproximado: 0,04%. El azufre con el hierro forma sulfuro, el que, conjuntamente con la austenita, da lugar a un eutéctico cuyo punto de fusión es bajo y que, por lo tanto, aparece en bordes de grano. Cuando los lingotes de acero colado deben ser laminados en caliente, dicho eutéctico se encuentra en estado líquido, lo que provoca el desgranamiento del material.

Se controla la presencia de sulfuro mediante el agregado de manganeso. El manganeso tiene mayor afinidad por el azufre que el hierro por lo que en lugar de FeS se forma MnS que tiene alto punto de fusión y buenas propiedades plásticas. El contenido de Mn debe ser aproximadamente cinco veces la concentración de S para que se produzca la reacción. El resultado final, una vez eliminados los gases causantes, es una fundición menos porosa, y por lo tanto de mayor calidad. Aunque se considera un elemento perjudicial, su presencia es positiva para mejorar la maquinabilidad en los procesos de mecanizado. Cuando el porcentaje de azufre es alto puede causar poros en la soldadura.

Fósforo : límite máximo aproximado: 0,04%. El fósforo resulta perjudicial, ya sea al disolverse en la ferrita, pues disminuye la ductilidad, como también por formar FeP (fosfuro de hierro). El fosfuro de hierro, junto con la austenita y la cementita, forma un eutéctico ternario denominado esteadita, el que es

sumamente frágil y posee punto de fusión relativamente bajo, por lo cual aparece en bordes de grano, transmitiéndole al material su fragilidad.

Aunque se considera un elemento perjudicial en los aceros, porque reduce la ductilidad y la tenacidad, haciéndolo quebradizo, a veces se agrega para aumentar la resistencia a la tensión y mejorar la maquinabilidad.

Desgaste [editar]

Es la degradación física (pérdida o ganancia de material, aparición de grietas, deformación plástica, cambios estrucuturales como transformación de fase o recristalización, fenómenos de corrosión, etc.) debido al movimiento entre la superficie de un material sólido y uno o varios elementos de contacto.26

Tratamientos del acero [editar]

Tratamientos superficiales [editar]

Artículo principal: Tratamiento superficial de los metales

Debido a la facilidad que tiene el acero para oxidarse cuando entra en contacto con la atmósfera o con el agua, es necesario y conveniente proteger la superficie de los componentes de acero para protegerles de la oxidación y corrosión. Muchos tratamientos superficiales están muy relacionados con aspectos embellecedores y decorativos de los metales.

Los tratamientos superficiales más usados son los siguientes:

Cincado : tratamiento superficial antioxidante por proceso electrolítico o mecánico al que se somete a diferentes componentes metálicos.

Cromado : recubrimiento superficial para proteger de la oxidación y embellecer. Galvanizado : tratamiento superficial que se da a la chapa de acero. Niquelado : baño de níquel con el que se protege un metal de la oxidación. Pavonado : tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como

la tornillería. Pintura : usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.

Tratamientos térmicos [editar]

Artículo principal: Tratamiento térmico

Rodamiento de acero templado.

Un proceso de tratamiento térmico adecuado permite aumentar significativamente las propiedades mecánicas de dureza, tenacidad y resistencia mecánica del acero. Los tratamientos térmicos cambian la microestructura del material, con lo que las propiedades macroscópicas del acero también son alteradas.

Los tratamientos térmicos que pueden aplicarse al acero sin cambiar en su composición química son:

Temple Revenido Recocido Normalizado

Los tratamientos termoquímicos son tratamientos térmicos en los que, además de los cambios en la estructura del acero, también se producen cambios en la composición química de la capa superficial, añadiendo diferentes productos químicos hasta una profundidad determinada. Estos tratamientos requieren el uso de calentamiento y enfriamiento controlados en atmósferas especiales. Entre los objetivos más comunes de estos tratamientos están aumentar la dureza superficial de las piezas dejando el núcleo más blando y tenaz, disminuir el rozamiento aumentando el poder lubrificante, aumentar la resistencia al desgaste, aumentar la resistencia a fatiga o aumentar la resistencia a la corrosión.

Cementación (C): aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentración de carbono en la superficie. Se consigue teniendo en cuenta el medio o atmósfera que envuelve el metal durante el calentamiento y enfriamiento. El tratamiento logra aumentar el contenido de carbono de la zona periférica, obteniéndose después, por medio de temples y revenidos, una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo.

Nitruración (N): al igual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie de la pieza. Se logra calentando el acero a temperaturas comprendidas entre 400 y 525 °C, dentro de una corriente de gas amoníaco, más nitrógeno.

Cianuración (C+N): endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. Se utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato sódico. Se aplican temperaturas entre 760 y 950 °C.

Carbonitruración (C+N): al igual que la cianuración, introduce carbono y nitrógeno en una capa superficial, pero con hidrocarburos como metano, etano o propano; amoníaco (NH3) y monóxido de carbono (CO). En el proceso se requieren temperaturas de 650 a 850 °C y es necesario realizar un temple y un revenido posterior.

Sulfinización (S+N+C): aumenta la resistencia al desgaste por acción del azufre. El azufre se incorporó al metal por calentamiento a baja temperatura (565 °C) en un baño de sales.

Entre los factores que afectan a los procesos de tratamiento térmico del acero se encuentran la temperatura y el tiempo durante el que se expone a dichas condiciones al material. Otro factor determinante es la forma en la que el acero vuelve a la temperatura ambiente. El enfriamiento del proceso puede incluir su inmersión en aceite o el uso del aire como refrigerante.

El método del tratamiento térmico, incluyendo su enfriamiento, influye en que el acero tome sus propiedades comerciales.

Según ese método, en algunos sistemas de clasificación, se le asigna un prefijo indicativo del tipo. Por ejemplo, el acero O-1, o A2, A6 (o S7) donde la letra "O" es indicativo del uso de aceite (del inglés: oil quenched), y "A" es la inicial de aire; el prefijo "S" es indicativo que el acero ha sido tratado y considerado resistente al golpeo (Shock resistant).

Mecanizado del acero [editar]

Acero laminado [editar]

Artículo principal: Acero laminado

El acero que se utiliza para la construcción de estructuras metálicas y obras públicas, se obtiene a través de la laminación de acero en una serie de perfiles normalizados de acuerdo a las Normas Técnicas de Edificación.

El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado tren de laminación. Estos cilindros van formando el perfil deseado hasta conseguir las medidas que se requieran. Las dimensiones del acero que se consigue no tienen tolerancias muy ajustadas y por eso muchas veces a los productos laminados hay que someterlos a fases de mecanizado para ajustar su tolerancia.

Acero forjado [editar]

Artículo principal: Acero forjado

Biela motor de acero forjado.

La forja es el proceso que modifica la forma de los metales por deformación plástica cuando se somete al acero a una presión o a una serie continuada de impactos. La forja generalmente se realiza a altas temperaturas porque así se mejora la calidad metalúrgica y las propiedades mecánicas del acero.

El sentido de la forja de piezas de acero es reducir al máximo posible la cantidad de material que debe eliminarse de las piezas en sus procesos de mecanizado. En la forja por estampación la fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa, compuesta por dos matrices que tienen grabada la forma de la pieza que se desea conseguir.

Acero corrugado [editar]

Artículo principal: Acero corrugado

El acero corrugado es una clase de acero laminado usado especialmente en construcción, para armar hormigón armado, y cimentaciones de obra civil y pública, se trata de barras de acero que presentan resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el hormigón está dotado de una gran ductilidad, la cual permite que a la hora de cortar y doblar no sufra daños, y tiene una gran soldabilidad, todo ello para que estas operaciones resulten más seguras y con un menor gasto energético.

Malla de acero corrugado.

Las barras de acero corrugado, están normalizadas, por ejemplo en España las regulan las normas (UNE 36068:1994- UNE 36065:2000 –UNE36811:1996)

Las barras de acero corrugados se producen en una gama de diámetros que van de 6 a 40 mm, en la que se cita la sección en cm² que cada barra tiene así como su peso en kg. Las barras inferiores o iguales a 16 mm de diámetro se pueden suministrar en barras o rollos, para diámetros superiores a 16 siempre se suministran en forma de barras.

Las barras de producto corrugado tienen unas características técnicas que deben cumplir, para asegurar el cálculo correspondiente de las estructuras de hormigón armado. Entre las características técnicas destacan las siguientes, todas ellas se determinan mediante el ensayo de tracción:

Límite elástico Re (Mpa) Carga unitaria de rotura o resistencia a la tracción Rm (MPa) Alargamiento de rotura A5 (%) Alargamiento bajo carga máxima Agt (%) Relación entre cargas Rm/Re

Estampado del acero [editar]

Puerta automóvil troquelada y estampada.Artículo principal: Estampación de metales

La estampación del acero consiste en un proceso de mecanizado sin arranque de viruta donde a la plancha de acero se la somete por medio de prensas adecuadas a procesos de embutición y estampación para la consecución de determinadas piezas metálicas. Para ello en las prensas se colocan los moldes adecuados.

Troquelación del acero [editar]

Artículo principal: Troquelación

La troquelación del acero consiste en un proceso de mecanizado sin arranque de viruta donde se perforan todo tipo de agujeros en la plancha de acero por medio de prensas de impactos donde tienen colocados sus respectivos troqueles y matrices.

Mecanizado blando [editar]

Torno paralelo moderno.Artículo principal: Mecanizado

Las piezas de acero permiten mecanizarse en procesos de arranque de virutas en máquinas-herramientas (taladro, torno, fresadora, centros de mecanizado CNC, etc.) luego endurecerlas por tratamiento térmico y terminar los mecanizados por procedimientos abrasivos en los diferentes tipos de rectificadoras que existen.

Rectificado [editar]

El proceso de rectificado permite obtener muy buenas calidades de acabado superficial y medidas con tolerancias muy estrechas, que son muy beneficiosas para la construcción de maquinaria y equipos de calidad. Pero el tamaño de la pieza y la capacidad de desplazamiento de la rectificadora pueden presentar un obstáculo.

Mecanizado duro [editar]

En ocasiones especiales, el tratamiento térmico del acero puede llevarse a cabo antes del mecanizado en procesos de arranque de virutas, dependiendo del tipo de acero y los requerimientos que deben ser observados para determinada pieza. Con esto, se debe tomar en cuenta que las herramientas necesarias para dichos trabajos deben ser muy fuertes por llegar a sufrir desgaste apresurado en su vida útil. Estas ocasiones peculiares, se pueden presentar cuando las tolerancias de fabricación son tan estrechas que no se permita la inducción de calor en tratamiento por llegar a alterar la geometría del trabajo, o también por causa de la misma composición del lote del material (por ejemplo, las piezas se están encogiendo mucho por ser tratadas). En ocasiones es preferible el mecanizado después del tratamiento térmico, ya que la estabilidad óptima del material ha sido alcanzada y, dependiendo de la composición y el tratamiento, el mismo proceso de mecanizado no es mucho más difícil.

Mecanizado por descarga eléctrica [editar]

Artículo principal: Electroerosión

En algunos procesos de fabricación que se basan en la descarga eléctrica con el uso de electrodos, la dureza del acero no hace una diferencia notable.

Taladrado profundo [editar]

Artículo principal: Taladrado profundo

En muchas situaciones, la dureza del acero es determinante para un resultado exitoso, como por ejemplo en el taladrado profundo al procurar que un agujero mantenga su

posición referente al eje de rotación de la broca de carburo. O por ejemplo, si el acero ha sido endurecido por ser tratado térmicamente y por otro siguiente tratamiento térmico se ha suavizado, la consistencia puede ser demasiado suave para beneficiar el proceso, puesto que la trayectoria de la broca tenderá a desviarse.

Doblado [editar]

El doblado del acero que ha sido tratado térmicamente no es muy recomendable pues el proceso de doblado en frío del material endurecido es más difícil y el material muy probablemente se haya tornado demasiado quebradizo para ser doblado; el proceso de doblado empleando antorchas u otros métodos para aplicar calor tampoco es recomendable puesto que al volver a aplicar calor al metal duro, la integridad de este cambia y puede ser comprometida.

Armadura para un pilar de sección circular.

Perfiles de acero [editar]

Artículo principal: El acero y sus perfiles

Para su uso en construcción, el acero se distribuye en perfiles metálicos, siendo éstos de diferentes características según su forma y dimensiones y debiéndose usar específicamente para una función concreta, ya sean vigas o pilares. Un tipo de acero laminado que se utiliza para las estructuras de hormigón armado son barras de diferentes diámetros con unos resaltes, que se llama acero corrugado.

Aplicaciones [editar]

Bobina de cable de acero trenzado.

El acero en sus distintas clases está presente de forma abrumadora en nuestra vida cotidiana en forma de herramientas, utensilios, equipos mecánicos y formando parte de

electrodomésticos y maquinaria en general así como en las estructuras de las viviendas que habitamos y en la gran mayoría de los edificios modernos. En este contexto existe la versión moderna de perfiles de acero denominada Metalcón.

Los fabricantes de medios de transporte de mercancías (camiones) y los de maquinaria agrícola son grandes consumidores de acero.

También son grandes consumidores de acero las actividades constructoras de índole ferroviario desde la construcción de infraestructuras viarias así como la fabricación de todo tipo de material rodante.

Otro tanto cabe decir de la industria fabricante de armamento, especialmente la dedicada a construir armamento pesado, vehículos blindados y acorazados.

También consumen mucho acero los grandes astilleros constructores de barcos especialmente petroleros, y gasistas u otros buques cisternas.

Como consumidores destacados de acero cabe citar a los fabricantes de automóviles porque muchos de sus componentes significativos son de acero.

A modo de ejemplo cabe citar los siguientes componentes del automóvil que son de acero:

Son de acero forjado entre otros componentes: cigüeñal, bielas, piñones, ejes de transmisión de caja de velocidades y brazos de articulación de la dirección.

De chapa de estampación son las puertas y demás componentes de la carrocería. De acero laminado son los perfiles que conforman el bastidor. Son de acero todos los muelles que incorporan como por ejemplo; muelles de

válvulas, de asientos, de prensa embrague, de amortiguadores, etc. De acero de gran calidad son todos los rodamientos que montan los automóviles. De chapa troquelada son las llantas de las ruedas, excepto las de alta gama que

son de aleaciones de aluminio. De acero son todos los tornillos y tuercas.

Cabe destacar que cuando el automóvil pasa a desgüace por su antigüedad y deterioro se separan todas las piezas de acero, son convertidas en chatarra y son reciclados de nuevo en acero mediante hornos eléctricos y trenes de laminación o piezas de fundición de hierro.

Ensayos mecánicos del acero [editar]

Artículo principal: Ensayos mecánicos de los materiales

Cuando un técnico proyecta una estructura metálica, diseña una herramienta o una máquina, define las calidades y prestaciones que tienen que tener los materiales constituyentes. Como hay muchos tipos de aceros diferentes y, además, se pueden variar sus prestaciones con tratamientos térmicos, se establecen una serie de ensayos mecánicos para verificar principalmente la dureza superficial, la resistencia a los diferentes esfuerzos que pueda estar sometido, el grado de acabado del mecanizado o la presencia de grietas internas en el material, lo cual afecta directamente al material pues se pueden producir fracturas o hasta roturas...

Hay dos tipos de ensayos, unos que pueden ser destructivos y otros no destructivos.

Ensayos no destructivos [editar]

Durómetro.

Los ensayos no destructivos son los siguientes:

Ensayo microscópico y rugosidad superficial. Microscopios y rugosímetros. Ensayos por ultrasonidos. Ensayos por líquidos penetrantes. Ensayos por partículas magnéticas. Ensayo de dureza (Brinell, Rockwell, Vickers). Mediante durómetros.

Ensayos destructivos [editar]

Curva del ensayo de tracción.

Los ensayos destructivos son los siguientes:

Ensayo de tracción con probeta normalizada. Ensayo de resiliencia. Ensayo de compresión con probeta normalizada. Ensayo de cizallamiento. Ensayo de flexión. Ensayo de torsión. Ensayo de plegado. Ensayo de fatiga.

Todos los aceros tienen estandarizados los valores de referencia de cada tipo de ensayo al que se le somete.27

Producción y consumo de acero [editar]

Evolución del consumo mundial de acero (2005) [editar]

El consumo mundial de productos de acero acabados en 2005 registró un aumento de aproximadamente un 6% y supera actualmente los mil millones de toneladas. La evolución del consumo aparente resulta sumamente dispar entre las principales regiones geográficas. El consumo aparente, excluida China, experimentó una caída del 1% debida, fundamentalmente, a la notable disminución observada en Europa (EU25) y Norteamérica. China, por el contrario, registró un incremento del consumo aparente del 23% y representa en la actualidad prácticamente un 32% de la demanda mundial de acero. En Europa (UE25) y Norteamérica, tras un año 2004 marcado por un significativo aumento de los stocks motivado por las previsiones de incremento de precios, el ejercicio 2005 se caracterizó por un fenómeno de reducción de stocks, registrándose la siguiente evolución: -6% en Europa (UE25), -7% en Norteamérica, 0% en Sudamérica, +5% en CEI, +5% en Asia (excluida China), +3% en Oriente Medio.28

Producción mundial de acero (2005) [editar]

Véase también: Anexo:Producción de acero por país

Europa

UE -25 UE-15

CEI

331186115113

Norteamérica y Centroamérica EE. UU.

13499,7

Sudamérica Brasil

4532,9

Asia China

Japón

508280112

Resto del mundo 39,3

- Datos en millones de toneladas.- La CEI está compuesta por Rusia, Ucrania,Bielorrusia, Moldavia, Kazajistán y Uzbekistán

La producción mundial de acero bruto en 2005 ascendió a 1.129,4 millones de toneladas, lo que supone un incremento del 5,9% con respecto a 2004. Esa evolución resultó dispar en las diferentes regiones geográficas. El aumento registrado se debe fundamentalmente a las empresas siderúrgicas chinas, cuya producción se incrementó en un 24,6%, situándose en 349,4 millones de toneladas, lo que representa el 31% de la producción mundial, frente al 26,3% en 2004. Se observó asimismo un incremento, aunque más moderado, en India (+16,7%). Asia produce actualmente la mitad del acero mundial, a pesar de que la contribución japonesa se ha mantenido estable. Paralelamente, el volumen de producción de las empresas siderúrgicas europeas y norteamericanas se redujo en un 3,6% y un 5,3% respectivamente.

La distribución de la producción de acero en 2005 fue la siguiente según cifras estimadas por el International Iron and Steel Institute (IISI) en enero de 2006:29

Principales fabricantes mundiales de acero [editar]

«World Steel Dynamics»30 calificó trece siderúrgicas como «Compañías Acereras de Clase Mundial», de un total considerado de 70 compañías. Las trece mejores catalogadas son las siguientes:

Grupo Celsa 3 1

Nucor 32

Corus 33 Gerdau 3

4

Baosteel 35

U.S.Steel 36 ArcelorMittal

37

ThyssenKrup p 38

Severstal 39

China Steel 40

Nippon Steel 41

Tata Steel 42

Posco 43

Pérdidas económicas en 2009 [editar]

En marzo del 2009, durante la crisis económica de 2008-2009, la producción del acero descendió significativamente en todos los mercados. En Europa el descenso fue de 44% y en Estados Unidos de un 52%. Casi todas las empresas siderúrgicas, han pronosticado pérdidas, incluidas las chinas que habían aumentado su producción a principios de 2009. Una de las razones es la sobreproducción de las siderúrgicas debido al anuncio del estímulo chino, dando lugar a stocks en las industrias. En Estados Unidos la poca demanda de acero es acusado por la disminución en las ventas del sector del automóvil.44 La Asociación Mundial del Acero, pronosticó una caída de 14,9% en la producción mundial de acero, con una posible recuperación en 2010.45

Reciclaje del acero [editar]

Compactos de chatarra.

Todos los metales, y el acero entre ellos, tienen una propiedad que desde el punto de vista medioambiental es muy buena: pueden ser reciclados una vez que su uso inicial ha llegado a su término.

De esta manera todas las máquinas, estructuras, barcos, automóviles, trenes, etc., se desguazan al final de su vida útil y se separan los diferentes materiales que los componen, originando unos desechos seleccionados que se conocen con el nombre de chatarra.

Esta chatarra se prensa y se hacen grandes compactos en las zonas de desguace que se envían nuevamente a las acerías, donde se consiguen de nuevo nuevos productos siderúrgicos, tanto aceros como fundiciones. Se estima que la chatarra reciclada cubre el 40% de las necesidades mundiales de acero (cifra de 2006).

El acero se puede obtener a partir de mineral (ciclo integral) en instalaciones que disponen de Altos Hornos o partiendo de chatarras férricas (ciclo electrosiderúrgico) en Hornos Eléctricos.

Las chatarras seleccionadas contenidas en la cesta de carga se introducen en el horno eléctrico por su parte superior, en unión de agentes reactivos y escorificantes, desplazando la bóveda giratoria del mismo. Se funde la chatarra de una o varias cargas por medio de corriente eléctrica hasta completar la capacidad del horno. Este acero es el que va a constituir una colada. Se analiza el baño fundido y se procede a un primer afino para eliminar impurezas, haciendo un primer ajuste de la composición química por adición de ferroaleaciones que contienen los elementos necesarios.

Colada continua de una acería.

EL acero líquido obtenido se vuelca en un recipiente revestido de material refractario, denominado cuchara de colada. Este recipiente hace de cuba de un segundo horno de afino denominado (horno cuchara) en el que se termina de purificar el acero, se ajusta su composición química y se calienta a la temperatura adecuada.

La cuchara se lleva sobre una máquina de colada continua, en cuya artesa receptora vierte (cuela) el acero fundido por el orificio del fondo o buza. La artesa lo distribuye en varias líneas, cada una con su molde o lingotera, en donde se enfría de forma controlada para formar las palanquillas, que son los semiproductos de sección rectangular que se someterán a las operaciones de forja y conformación subsiguientes.46

En todo el proceso de reciclado hay que respetar las normas sobre prevención de riesgos laborales y las de carácter medioambiental. Al ser muy alto el consumo de electricidad, el funcionamiento del horno de fundir debe programarse hacerse cuando la demanda de electricidad es menor. Por otro lado, en la entrada de los camiones que transportan la chatarra a las industrias de reciclaje tiene que haber detectores de radioactividad, así como en diferentes fases del proceso.

El comercio de chatarra es un buen negocio que suministra materiales de segunda mano para su reutilización o reciclaje. La chatarra es un recurso importante, sobre todo porque recorta el gasto de materias primas y el de energía empleado en procesos como la fabricación del acero.

En el año 2006, debido al gran auge y gran demanda en el proceso constructivo en edificación, el precio del acero se está incrementando considerablemente, suponiendo el coste de la chatarra de acero un 20% del precio de mercado.

Como precaución general en el manejo de chatarra hay que tomar las medidas oportunas para no sufrir cortes que provoquen heridas, ya que es altamente infecciosa, produciendo la infección del tétanos, por eso el personal que maneja chatarra debe estar siempre vacunado contra esta infección y así no sufrir los daños provocados por los cortes que pueda sufrir. Cualquier persona que sufra un corte con un elemento de acero, debe acudir a un Centro Médico para que le vacunen contra el tétanos.